Dies ist ein Foto von Akira Yoshino (Ehrenmitglied der Asahi Kasei), Vorsitzender der Lithium-Ionen-Batterie-Technologie-Forschungsvereinigung (LIBTEC), die 2019 den Nobelpreis für Chemie für die Entwicklung von Lithium-Ionen-Batterien erhielt, und Tsubasa Kagata vom DNP-Forschungs- und Entwicklungszentrum, der zu LIBTEC abgeordnet war. Das Foto entstand zu einem ganz besonderen Zeitpunkt. Das Geheimnis wird später in diesem Artikel gelüftet.
Im ersten Teil des Interviews haben wir uns mit den Hintergründen und dem Zukunftspotenzial von Lithium-Ionen-Batterien als Lösung für Umweltprobleme wie die globale Erwärmung befasst. In diesem zweiten Teil sprechen wir über die Bemühungen von LIBTEC im Bereich Festkörperbatterien und seine Eindrücke von DNP, das Verbindungen zu LIBTEC unterhält.
Japanische Gesamtinitiative zur Entwicklung von Batterien der nächsten Generation
F : Was sind „Festkörperbatterien“, die als Batterien der nächsten Generation erforscht und entwickelt werden?
Yoshino: Herkömmliche Batterien verwenden einen flüssigen Elektrolyten, um Ionen zwischen den positiven und negativen Elektroden zu leiten, was immer wieder Probleme wie Verdunstung, Zersetzung und Auslaufen mit sich bringt.
Da Festkörperbatterien einen festen Elektrolyten verwenden, besteht keine Auslaufgefahr, was sie deutlich sicherer und wahrscheinlich auch langlebiger macht.
In den letzten Jahren wurden mit der Verbreitung von Elektrofahrzeugen (EVs) in verschiedenen Ländern aktiv Entwicklungen durchgeführt, und auch wir hier bei LIBTEC arbeiten daran.
Prototyp einer Festkörperbatterie
F : Könnten Sie uns etwas über LIBTEC erzählen, dessen Vorsitzender Sie sind?
Yoshino: Es wurde ursprünglich im April 2010 in Osaka als Forschungskonsortium gegründet, das sich auf einheimische Unternehmen konzentrierte, die sich mit Lithium-Ionen-Batterien und deren Materialien befassten.
DNP ist eines der Mitgliedsunternehmen, aber da es für jeden Materialhersteller schwierig ist, eigene Forschung und Entwicklung im Bereich Batterien durchzuführen, wurde die Gruppe mit dem Ziel gegründet, die von jedem Unternehmen entwickelten Materialien gemeinsam zu bewerten.
Daher haben wir die Batterieeigenschaften und die Sicherheit von Lithium-Ionen-Batterien, die unter Verwendung von Materialien der jeweiligen Unternehmen hergestellt wurden, bewertet, analysiert und untersucht und auf der Grundlage der Ergebnisse Beratungsleistungen erbracht.
Derzeit hat der Verband 29 Mitgliedsorganisationen, darunter Hersteller von Automobilen, Akkumulatoren, Verfahren und Materialien.
Das Projekt für Festkörperbatterien wurde 2018 von 24 Organisationen ins Leben gerufen.
Während wir die grundlegenden Technologien zur Behebung von Engpassproblemen etablieren, entwickeln wir auch Technologien zur Bewertung der Eigenschaften neuer Materialien, Massenproduktionsprozesse und der Kompatibilität mit Elektrofahrzeugen unter Verwendung von Prototyp-Batteriezellen.
Auch Universitäten und öffentliche Forschungsinstitute beteiligen sich, und wir kooperieren mit externen Projekten wie dem NEDO RISING2-Projekt der Universität Kyoto zur Förderung der praktischen Anwendung innovativer Speicherbatterien und dem JST ALCA-SPRING-Projekt der Präfekturuniversität Osaka und der Nationaluniversität Yokohama zur Entwicklung von Hochleistungsspeicherbatterien der nächsten Generation. Damit ist dies eine wahrhaft gesamtjapanische Anstrengung zur Entwicklung von Festkörperbatterien.
Zusammenarbeit über Unternehmens- und Branchengrenzen hinweg praktizieren und die Zusammenarbeit durch persönliche Netzwerke fördern.
F : Welche Vorteile bietet die Durchführung von Forschungsarbeiten am LIBTEC?
Yoshino: Die Technologie für die praktische Anwendung von Festkörperbatterien befindet sich noch in einem frühen Entwicklungsstadium. Um sie zu festigen, ist es wichtig, dass alle Beteiligten zusammenarbeiten, ihre jeweilige Position, ihre Eigenschaften und Stärken berücksichtigen und ihre Anstrengungen bündeln.
Es gibt jedoch naturgemäß Bereiche des Wettbewerbs, daher gehen wir mit „Kooperationsbereichen“ vor, die als gemeinsame Grundlage betrachtet werden können, und in anderen Bereichen wenden wir einen Stil des freien Wettbewerbs zwischen den einzelnen Parteien an.
Es ist äußerst wertvoll, ein Forum zu haben, in dem die Zusammenarbeit über die gesamte Lieferkette hinweg stattfinden kann, einschließlich Automobile, Batterien, Prozesse, Materialien usw.
Ich selbst habe im Rahmen meiner Forschung und Entwicklung von Lithium-Ionen-Batterien gelegentlich auch Maschinen und Technologien anderer Hersteller eingesetzt und konnte damit Erfolge erzielen.
Ein weiterer Nebeneffekt ist die Entwicklung eines bedeutenden persönlichen Netzwerks. Die Forscher knüpfen enge Beziehungen zueinander, da Mitglieder von jeder Institution abgeordnet werden und etwa alle zwei Jahre ausgetauscht werden.
Die Zeit und die Erfahrungen, die wir bei LIBTEC durch die gemeinsame Bewältigung von Herausforderungen gesammelt haben, werden uns zweifellos helfen, künftig noch enger und substanzieller zusammenzuarbeiten. Ich bin gespannt, was die Zukunft in 10 und 20 Jahren bringen wird.
F : Wann und wie begann das Engagement von Vorsitzendem Yoshino bei DNP?
Yoshino: Unsere Beziehung zu DNP begann bereits vor der Gründung von LIBTEC durch eine Beziehung zu einem Entwickler aus der Verpackungsabteilung namens Masataka Okushita.
Herr Okushita ist eine energiegeladene Persönlichkeit, die über die Grenzen des Unternehmens hinaus handelt. Er engagierte sich, weil er an Verpackungsmaterialien für Lithium-Ionen-Batterien arbeiten wollte. Ihm ist es zu verdanken, dass die heutigen Batterietaschen für Lithium-Ionen-Batterien entwickelt wurden.
DNP hat Erfahrung darin, mithilfe neuer Materialien und Technologien Verpackungen für Lebensmittel und andere Produkte zu entwickeln, die einfach zu handhaben und für die Langzeitlagerung und den Vertrieb geeignet sind.
Die in den 1980er Jahren auf den Markt gekommenen Fruchtgetränke wurden in laminierte Aluminiumbeutel abgefüllt und mit einem Strohhalm getrunken.
Wir verfügen auch über die Technologie für laminierte Beutel für Retortencurry und andere Produkte, die bei hoher Temperatur und hohem Druck sterilisiert werden. Insbesondere für die Langzeitlagerung von Lebensmitteln ist die technische Fähigkeit erforderlich, die Haltbarkeit über einen bestimmten Zeitraum bei niedrigen oder hohen Temperaturen je nach Inhalt zu gewährleisten.
Die Annahme der Herausforderung in einem so anspruchsvollen Fachgebiet zeugt von dem herausfordernden Geist, der so charakteristisch für DNP ist.
Die Stärke von DNP liegt in seiner Vielseitigkeit, die nicht auf ein bestimmtes Gebiet beschränkt ist.
F : DNP ist seit der Gründung von LIBTEC dabei.
Yoshino: Das stimmt. Masayasu Yamazaki und Tsubasa Kagata, die zuvor an LIBTEC abgeordnet waren, sind ebenfalls ehrliche und zuverlässige Entwickler.
Yamazaki perfektionierte beispielsweise die Technologie für LIBTEC, bei der Elektroden in ein einzelnes Elektrolytpartikel von nur wenigen Mikrometern Größe eingeführt werden, um das Material zu laden und zu entladen. Dadurch ist es möglich, die Eigenschaften der Partikel in der Batterie voll auszuschöpfen.
Es war technisch sehr schwierig, aber es war nur seinetwegen möglich.
DNP scheint weder ein reiner Materialhersteller noch ein reiner Verarbeitungsbetrieb zu sein, sondern vielmehr ein Unternehmen mit einer außergewöhnlichen Balance, das beide Funktionen vereint.
Ich habe den Eindruck, dass viele der Mitarbeiter über vielfältige Talente verfügen.
Bei Herstellern reiner Materialien neigen Forscher dazu, ihre Stärken in spezifischen Bereichen wie Katalysatoren und Synthese unter Beweis zu stellen, aber ich denke, dass es bei DNP viele Forscher mit einem breiteren Spektrum gibt, die in der Lage sind, Bedürfnisse effektiv mit Saatgut zu verbinden.
F : Gibt es etwas, an dem Sie in Zukunft gerne mit DNP zusammenarbeiten würden?
Yoshino: Geht es darum, eine Inspektionsmethode zu etablieren, die die langfristige Sicherheit von Verbundsiegeln gewährleistet?
Bei der Überlegung, sie in Elektrofahrzeugen einzusetzen, muss die Sicherheit für 10 oder sogar 20 Jahre gewährleistet sein, aber es gibt derzeit keine Testmethoden, die dies garantieren können.
Angesichts der bisherigen Erfolgsbilanz von DNP haben wir hohe Erwartungen für die Zukunft.
Wir befragten einen DNP-Mitarbeiter, der mit dem Vorsitzenden Yoshino an Forschungsarbeiten bei LIBTEC zusammengearbeitet hatte, nach seinen Erinnerungen an die beiden.
Forschungs- und Entwicklungszentrum: Masayasu Yamazaki (abgeordnet zu LIBTEC von August 2010 bis März 2015)
Ich lernte Vorsitzenden Yoshino zum ersten Mal kennen, als ich im August 2010 als abgeordneter Forscher zu LIBTEC versetzt wurde.
Ich erinnere mich daran, wie begeistert ich von der Aussicht war, Batterien unter dem Erfinder der Lithium-Ionen-Batterie zu studieren.
Bei LIBTEC war ich an einem NEDO-Projekt (New Energy and Industrial Technology Development Organization) beteiligt, in dem ich neue Bewertungsmethoden für Batteriematerialien einführte und dabei auch direkte Unterstützung vom Vorsitzenden Yoshino erhielt.
Auch außerhalb der Arbeit war ich beeindruckt, als er auf der Jahresabschlussfeier mit den abgeordneten Forschern a cappella sang.
Ihm wurde 2019 der Nobelpreis verliehen, doch er stand bereits seit meiner Ernennung auf der Kandidatenliste. Jedes Jahr am Tag der Bekanntgabe versammelten sich die Mitarbeiter und abgeordneten Forscher im Büro und warteten gespannt auf die Live-Übertragung. Ich war zutiefst bewegt, als ich dieses Mal die Nachricht von der Preisverleihung hörte.
DNP hofft, die Entwicklung fortsetzen zu können, um zur Weiterentwicklung von Lithium-Ionen-Batterien beizutragen, deren Nachfrage in Zukunft voraussichtlich steigen wird.
Forschungs- und Entwicklungszentrum: Tsubasa Kagata (abgeordnet zu LIBTEC von August 2016 bis September 2019)
Vorsitzender Yoshino ist im Allgemeinen ein freundlicher Mensch.
Während der Besprechungen hört er aufmerksam zu und versteht die Intentionen des Sprechers vollständig. Jedes Jahr, am Tag der Bekanntgabe des Nobelpreises für Chemie, sehen sich die Mitglieder von LIBTEC die Preisverleihungen gemeinsam an.
Auch dieses Mal habe ich die Live-Übertragung online verfolgt, und in dem Moment, als der Name des Vorsitzenden zusammen mit den Namen der anderen Preisträger verlesen wurde, brach ein riesiger Jubel aus, und kurz darauf erhielt das Büro viele Anrufe mit der Bitte um Medieninterviews.
Am Morgen der Präsentation befanden sich ich und ein weiterer, von einer anderen Firma ausgeliehener Forscher auf dem Heimweg, daher bat ich ihn, ein Erinnerungsfoto mit mir zu machen. Obwohl er an diesem Tag sehr beschäftigt war, willigte er freundlicherweise ein.
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Das Foto am Anfang dieses Artikels ist eine Erinnerungsaufnahme, die DNP-Mitarbeiter Kagata am 9. Oktober 2019, dem letzten Tag seiner Abordnung, zusammen mit dem Vorsitzenden Yoshino bei LIBTEC in Osaka gemacht hat.
Zufällig wurde am selben Tag bekannt gegeben, dass ihm der Nobelpreis für Chemie verliehen worden war, und der Vorsitzende reiste umgehend nach Tokio, um an einer Pressekonferenz teilzunehmen.
Bei der Pressekonferenz trug Vorsitzender Yoshino dasselbe Hemd und dieselbe Krawatte wie auf dem Foto vom Morgen, was deutlich machte, dass es ein sehr hektischer Tag gewesen war.
Vorsitzender Yoshino gibt nach der Verleihung des Nobelpreises für Chemie eine Pressekonferenz (Foto: Kyodo News).
Nach dem Interview mit dem Vorsitzenden Yoshino Akira
Die Errungenschaften von Chairman Yoshino im Bereich der Lithium-Ionen-Batterien, die das Leben von Menschen auf der ganzen Welt verändert haben, sind eines der Ziele für nachhaltige Entwicklung (SDGs), die von den Vereinten Nationen verabschiedet wurden und bis 2030 erreicht werden sollen.
- Ziel 7: Bezahlbare und saubere Energie
- Ziel 9: Aufbau einer widerstandsfähigen Infrastruktur, Förderung von Innovationen und Unterstützung einer nachhaltigen Entwicklung
Darüber hinaus wird die Dekarbonisierung durch die Verbreitung von Elektrofahrzeugen und andere Faktoren vorangetrieben.
- Ziel 13: Sofortmaßnahmen zur Bekämpfung des Klimawandels ergreifen
Dies ist ein Versuch, dieses Ziel zu erreichen.
DNP wird weiterhin an der Entwicklung von Festkörperbatterien der nächsten Generation mitwirken und hofft, zur Entwicklung energiebezogener Industrien und zur Lösung von Umweltproblemen beizutragen.
- Bitte beachten Sie, dass die bereitgestellten Informationen zum Zeitpunkt der Veröffentlichung aktuell sind.
- LIBTEC (Konsortium für Lithium-Ionen-Batterietechnologie und Evaluierungszentrum)
Teil 1 ist hier.
13. April 2020, Redaktion Discover DNP
